اكتشف العلماء أن الأرض بها "طبقة خامسة" على شكل نواة داخلية أعمق في مركز الكوكب.
وأنشأ علماء الجيولوجيا من الجامعة الوطنية الأسترالية خوارزميات تسمح لهم بالبحث في آلاف النماذج من النواة الداخلية للأرض.
ولوقت طويل، علّمت الكتب المدرسية التلاميذ أن الأرض تتكون من أربع طبقات: القشرة، والوشاح، والنواة الخارجية (اللب الخارجي)، والنواة الداخلية (اللب الداخلي)، إلا أن العلماء اشتبهوا في وجود طبقة خامسة لأكثر من عقد من الزمان، ولكن ثبت أنه من شبه المستحيل اكتشافها.
واكتشف العلماء تغييرات في بنية الحديد داخل اللب الداخلي، ما يشير إلى وجود "خط حدودي" جديد يمتد على بعد 650 كيلومترا من مركز الأرض.
وقالت المؤلفة الرئيسية للدراسة جوان ستيفنسون: "إنه أمر مثير للغاية، وقد يعني أنه يتعين علينا إعادة صياغة الكتب المدرسية".
واستخدم العلماء بيانات وقت السفر للموجات الزلزالية التي تنتقل داخل الأرض، والتي تم التقاطها بواسطة المركز الدولي لرصد الزلازل، كجزء من الدراسة.
ثم استخدموا خوارزميتهم الجديدة للبحث في البيانات لاكتشاف دليل على التغييرات في بنية الجزء الأعمق من لب الأرض الداخلي.
وثبت أن العثور على هذه التغييرات الصغيرة في بنية الحديد "صعب بشكل خاص''، لكنهم كانوا قادرين على إثبات حدثين منفصلين للتبريد في تاريخ الأرض.
ويشير هذا إلى وقوع حدث مثير وغير معروف سابقا في مرحلة ما في السنوات الأولى من تطور الأرض، منذ 4.5 مليار سنة مضت.
وأوضحت ستيفنسون: "ما تزال تفاصيل هذا الحدث الكبير غامضة بعض الشيء، لكننا أضفنا قطعة أخرى من اللغز عندما يتعلق الأمر بمعرفتنا بالجوهر الداخلي للأرض".
وحتى وقت قريب، كان فهمنا لأعمق أعماق عالمنا من خلال مزيج من الانفجارات البركانية والموجات الزلزالية.
إنها ملاحظات غير مباشرة لكنها سمحت للجيولوجيين بتحديد أن اللب الداخلي يصل إلى درجات حرارة تزيد عن 5000 درجة مئوية.
كما أن اللب الداخلي صغير نسبيا، ويشكل 1% فقط من حجم الأرض ويتواجد كجسم واحد، مع اللب الخارجي المحيط به، والوشاح المحيط به والقشرة المحيطة بالوشاح.
ولبنية اللب الداخلي العميق للأرض آثار مهمة على تطور اللب، حيث يُعتقد أنه مرتبط بالمراحل الأولى من تكوين اللب.
وأشارت الدراسات السابقة إلى وجود نواة داخلية أعمق ذات تباين مميز بالنسبة لبقية النواة الداخلية.
وتباين الخواص هو الطريقة التي تغير بها الاختلافات في تكوين المواد خصائص الموجات الزلزالية.
وقالت ستيفنسون، باحثة الدكتوراه، إن فكرة وجود طبقة مميزة أخرى تم اقتراحها منذ عقدين من الزمن، لكن البيانات كانت غير واضحة تماما.
وأضافت: "لقد تجاوزنا هذا باستخدام خوارزمية بحث ذكية للغاية للبحث في آلاف النماذج من النواة الداخلية".
وكشفت التغييرات في الأمواج عن اختلافات طفيفة في بنية الحديد أثناء تحركه عبر اللب الداخلي، وفقا لستيفنسون.
والبيانات ليست مثالية نظرا لوجود "الكثير من الضوضاء'' والفجوات، لكن العلماء يقولون إنهم واثقون من النتائج لأنها تتوافق مع دراسات أخرى في تباين الأجزاء الداخلية من اللب الداخلي.
وكتب العلماء في ورقتهم البحثية: "نحن مقيدون بتوزيع الزلازل وأجهزة الاستقبال العالمية، خاصة في القطب المضاد".
ونُشرت النتائج كاملة في مجلة Journal of Geophysical Research.